Химические методы

- удавление кислотода осуществляется в результате ваимодействия с дисперсной медью при t» 675 ⁰C.

- удаление азота осуществляется при взаимодействии теплоносителя со щелочами при высоких температурах;

- CO₂ удаляется едким калием (натрием);

- CO удалеяется при реакции с CuO (переходит в CO₂) при t = 575 K.

- P₂O₅ с помощью физического осушения.

Физико-химические процессы в теплоносителе ядерного реактора.

Физико-химические процессы в теплоносителе

Радиационные процессы

Образование новых продуктов в результате ядерных реакций в топливе и теплоносителе приводит к повышению активности теплоносителя. Различают три оосновные составляющие активности - газовая активность, осколочная активность и примесная активность.

Газовая активность вызвана ядерными реакциями происходящими собстенно в теплоносителе.

¹⁶O (p; a) ¹³N (протоны - ядра отдачи при рассеянии нейтронов на водороде воды)

¹⁶O (n; p) ¹⁶N (наиболее радиационно опасный изотоп, T_1/2 = 7,11 с, E_g = 6,2 МэВ).

¹⁷O (n; p) ¹⁷N (T_1/2 = 4,17 с, доля этого изотопа невелика но ¹⁷N ® ¹⁶N + n).

¹⁸O (n; g) ¹⁹O

²D (n; g) ³T

¹⁰B (n; 2a) ³T (¹⁰B в составе борной кислоты)

⁶ Li (n; a) ³T (Li из Li OH, вводимой для нейтрализации борной кислоты).

Примесная активность вызвана наличием в воде как естественных примесей (Ca, Na и Mg), так и продктами коррозии элементов активной зоны (Fe, Co, Ni, Cr).

²³Na (n; g) ²⁴Na (T_1/2 = 15 ч и достаточно жесткое g -излучение)

²⁴Mg (n; g) ²⁴Na

²⁷Al (n; a) ²⁴Na

⁴¹K (n; g) ⁴²K (из едкого кали, используемого для поддержания водного режима).

⁵⁸Fe (n; g) ⁵⁹Fe (T_1/2 = 45 сут)

⁶⁹Co (n; g) ⁶⁰Co (T_1/2 = 5,3 г)

⁵⁸Ni (n; p) ⁵⁸Co (T_1/2 = 71,3 сут)

⁵⁰Cr (n; g) ⁵¹Cr (T_1/2 = 27,8 сут)

⁵¹Fe (n; p) ⁵¹Mn (T_1/2 = 291 сут)

Продукты коррозии могут осаждаться в труднодоступных местах контура, при этом затрудняется обслуживание оборудования в этих помещениях, а также на поверхностях твэлов, ухудшая теплоотдачу.

Осколочная активность вызвана проникновением в теплоноситель продуктов деления из негерметичных твэлов. Характер оскольчной активности определяется степенью негерметичности твэла. При этом различают

- газовую неплотность, при которой в теплоноситель попадают РБГ (Kr и Xe) и газообразные продукты деления (I, Cs, Br);

- дефекты при которых происходит непосредственный контакт топлива и теплоносителя. При этом в теплоноситель могут поступать твердые продукты деления (Mo, Ce).